《机械设计基础》试题库及答案

1一、填空（每空1分）1、构件是机器的运动单元体；零件是机器的制造单元体；部件是机器的装配单元体。2、平面运动副可分为低副和高副，低副又可分为转动副和移动副。3、运动副是使两构件接触，同时又具有确定相对运动的一种联接。平面运动副可分为低副和高副。4、平面运动副的最大约束数为2。5、机构具有确定相对运动的条件是机构的自由度数目等于主动件数目。6、在机构中采用虚约束的目的是为了改善机构的工作情况和受力情况。7、平面机构中，两构件通过点、线接触而构成的运动副称为高副。8、机构处于压力角α=90°时的位置，称机构的死点位置。曲柄摇杆机构，当曲柄为原动件时，机构无死点位置，而当摇杆为原动件时，机构有死点位置。9、铰链四杆机构的死点位置发生在从动件与连杆共线位置。10、在曲柄摇杆机构中，当曲柄等速转动时，摇杆往复摆动的平均速度不同的运动特性称为：急回特性。11、摆动导杆机构的极位夹角与导杆摆角的关系为相等。12、凸轮机构是由机架、凸轮、从动件三个基本构件组成的。13、螺旋机构的工作原理是将螺旋运动转化为直线运动。14为保证带传动的工作能力，一般规定小带轮的包角α≥120°。15、链传动是由主动链轮、从动链轮、绕链轮上链条所组成。16、链传动和带传动都属于挠性件传动。17、齿轮啮合时，当主动齿轮的齿根_推动从动齿轮的齿顶，一对轮齿开始进入啮合，所以开始啮合点应为从动轮齿顶圆与啮合线的交点；当主动齿轮的齿顶推动从动齿轮的齿根，两轮齿即将脱离啮合，所以终止啮合点为主动轮齿顶圆与啮合线的交点。18、渐开线标准直齿圆柱齿轮正确啮合的条件为模数和压力角分别相等。19、_齿面磨损__和_因磨损导致的轮齿折断__是开式齿轮传动的主要失效形式。20、渐开线齿形常用的加工方法有仿形法和范成法两类。21、在一对齿轮啮合时，其大小齿轮接触应力值的关系是σH1=σH2。22、斜齿圆柱齿轮的重合度大于直齿圆柱齿轮的重合度，所以斜齿轮传动平稳，承载能力高，可用于高速重载的场合。23、在蜗轮齿数不变的情况下，蜗杆的头数越少，则传动比就越大。24、蜗杆传动的中间平面是指：通过_蜗杆_轴线并垂直于__蜗轮__轴线的平面。25、普通圆柱蜗杆和蜗轮传动的正确啮合条件是_ma1=mt2、αa1=αt2、λ=β_。26、若键的标记为键C20×70GB1096-79,则该键为C型平键，b=20，L=70。27、轮系运动时，所有齿轮几何轴线都固定不动的，称定轴轮系轮系，至少有一个齿轮几何轴线不固定的，称周转星轮系。28、轴的作用是支承轴上的旋转零件，传递运动和转矩，按轴的承载情况不同，可以分为转轴、心轴、传动轴。29、机械静联接又可以分为可拆联接和不可拆联接，其中键联接、螺纹联接、销联接属于可拆连接。30、.螺纹联接防松的目的是防止螺纹副的相对运动，按工作原理的不同有三种防松方式：摩擦力防松、机械防松、其它方法防松。31、平键的工作面是键的两侧面。32、楔键的工作面是键的上下两面。33、滑动轴承中所选用的润滑油，其粘度越大，则其承载能力越大。34、普通平键的剖面尺寸(b×h)，一般应根据轴的直径按标准选择。35、滚动轴承内圈与轴颈的配合采用基孔制，外圈与轴承孔的配合采用基轴制。2二、判断题(正确的打√，错误的打×)（每题2分）1、所有构件一定都是由两个以上零件组成的。（×）2、铰链四杆机构中，传动角γ越大，机构传力性能越高。（√）3、极位夹角是曲柄摇杆机构中，摇杆两极限位置的夹角。(×)4、机构处于死点位置时，其传动角等于90°。(×)5、凸轮轮廓的形状取决于从动件的运动规律。(×)6、凸轮机构中，从动件按等速运动规律运动时引起刚性冲击。（√）7、带传动的弹性滑动是不可避免的，打滑是可以避免的。(√)8、V带型号中，截面尺寸最小的是Z型。（×）9、基圆以内无渐开线。(√)10、在直齿圆柱齿轮传动中，忽略齿面的摩擦力，则轮齿间受有圆周力、径向力和轴向力三个力作用。（×）11、蜗杆传动一般用于大速比的场合。(√)12、蜗杆传动一般用于传动大功率、大速比的场合。（×）13、定轴轮系的传动比等于始末两端齿轮齿数之反比。（×）14、楔键的顶底面是工作面。(√)15、设计键联接时，键的截面尺寸通常根据传递转矩的大小来选择。（×）16、在螺纹联接的结构设计中，通常要采用凸台或凹坑作为螺栓头和螺母的支承面，其目的是使螺栓免受弯曲和减小加工面。（√）17、螺纹联接是可拆联接。(√)18、滚动轴承的基本额定动载荷C值越大，则轴承的承载能力越高。(√)19、在相同工作条件的同类型滚动轴承，通常尺寸越大，其寿命越长。（√）三、选择题(将正确答案的序号填在括号中)（每题2分）1、在如图所示的齿轮—凸轮轴系中，轴4称为(A)A.零件B.机构C.构件D.部件2、平面运动副所提供的约束为（C）A.1B.2C.1或2D.33、若两构件组成低副，则其接触形式为（A）A.面接触B.点或线接触C.点或面接触D.线或面接触4、机构具有确定相对运动的条件是(A)A.机构的自由度数目等于主动件数目B.机构的自由度数目大于主动件数目C.机构的自由度数目小于主动件数目D.机构的自由度数目大于等于主动件数目5、铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆长度之和小于其余两杆长度之和，则为了获得曲柄摇杆机构，其机架应取(B)A.最短杆B.最短杆的相邻杆C.最短杆的相对杆D.任何一杆6、在凸轮机构的从动件选用等速运动规律时，其从动件的运动(A)A.将产生刚性冲击B.将产生柔性冲击C.没有冲击D.既有刚性冲击又有柔性冲击37、带传动的主要失效形式是带的(A)A.疲劳拉断和打滑B.磨损和胶合C.胶合和打滑D.磨损和疲劳点蚀8、带传动中弹性滑动现象的产生是由于（C）A.带的初拉力达不到规定值B.带与带轮的摩擦系数过小C.带的弹性变形D.带型选择不当9、(A)是带传动中所固有的物理现象，是不可避免的。A.弹性滑动B.打滑C.松驰D.疲劳破坏10、渐开线齿轮的齿廓曲线形状取决于(D)A.分度圆B.齿顶圆C.齿根圆D.基圆11、闭式硬齿面齿轮传动的主要失效形式是（B）A.齿面胶合B.轮齿疲劳折断C.齿面磨粒磨损D.轮齿过载折断12、齿面接触疲劳强度设计准则针对的齿轮失效形式是（A）A.齿面点蚀B.齿面胶合C.齿面磨损D.轮齿折断13、为了实现两根相交轴之间的传动，可以采用（C）A.蜗杆传动B.斜齿圆柱齿轮传动C.直齿锥齿轮传动D.直齿圆柱齿轮传动14、齿轮传动中，轮齿齿面的疲劳点蚀经常发生在(B)A.齿根部分B.靠近节线处的齿根部分C.齿顶部分D.靠近节线处的齿顶部分15、一对正确啮合的斜齿圆柱齿轮传动的(A)均为标准值。A.法面模数、分度圆上的法面压力角B.端面模数、分度圆上的端面压力角C.端面模数、分度圆上的端面压力角、分度圆上的螺旋角D.法面模数、分度圆上的法面压力角、分度圆上的螺旋角16、普通圆柱蜗杆和蜗轮传动的正确啮合条件是(B)A.mt1=ma2,αt1=αa2,λ=βB.ma1=mt2,αa1=αt2,λ=βC.mt1=ma2,αt1=αa2,λ=-βD.ma1=ma2,αa1=αt2,λ=-β（注：下标t表示端面，a表示轴向，1表示蜗杆、2表示蜗轮）17、蜗杆传动的传动比i等于（D）A.12ddB.12nnC.21ddD.21nn18、普通平键的长度应（B）A.稍长于轮毂的长度B.略短于轮毂的长度C.是轮毂长度的三倍D.是轮毂长度的二倍19、键的截面尺寸b×h主要是根据(D)来选择。A.传递扭矩的大小B.传递功率的大小C.轮毂的长度D.轴的直径20、当两个被联接件之一太厚不宜制成通孔，且联接不需要经常拆装时，宜采用（C）A.螺栓联接B.螺钉联接C.双头螺柱联接D.紧定螺钉联接21、滚动轴承在一般转速下的主要失效形式是（C）A.过大的塑性变形B.过度磨损C.疲劳点蚀D.胶合22、联轴器和离合器均具有的主要作用是（B）A.补偿两轴的综合位移B.联接两轴，使其旋转并传递转矩C.防止机器过载D.缓和冲击和振动23、下列联轴器中，能补偿两轴的相对位移并可缓冲、吸振的是(D)A.凸缘联轴器B.齿式联轴器C.万向联轴器D.弹性柱销联轴器四、问答题(每题5分)1、说出凸轮机构从动件常用运动规律，冲击特性及应用场合。答：等速运动规律、等加速等减速运动规律、简谐运动规律（余弦加速度运动规律）；等速运动规律有刚性冲击，用于低速轻载的场合；等加速等减速运动规律有柔性冲击，用于中低速的场合；简谐运动规律（余4弦加速度运动规律）当有停歇区间时有柔性冲击，用于中低速场合、当无停歇区间时无柔性冲击，用于高速场合。2、说明带的弹性滑动与打滑的区别。弹性滑动是由于带传动时的拉力差引起的，只要传递圆周力，就存在着拉力差，所以弹性滑动是不可避免的；而打滑是由于过载引起的，只要不过载，就可以避免打滑，所以，打滑是可以避免的。3、简述齿廓啮合基本定律。不论齿廓在任何位置接触，过接触点所做的公法线一定通过连心线上一定点，才能保证传动比恒定不变。4、为什么闭式蜗杆传动必须进行热平衡计算？蜗杆传动存在着相对滑动，摩擦力大，又因为闭式蜗杆传动散热性差，容易产生胶合，所以要进行热平衡计算。5、说明螺纹连接的基本类型及应用。螺栓连接、双头螺柱连接、螺钉连接、紧定螺钉连接。螺栓连接用于被连接件不厚、通孔且经常拆卸的场合；双头螺柱连接用于被连接件之一较厚、盲孔且经常拆卸的场合；螺钉连接用于被连接件之一较厚、盲孔且不经常拆卸的场合。6、轴上零件的周向固定各有哪些方法？（指出四种以上方法）周向固定：键连接、花键连接、过盈配合连接7、轴上零件的轴向固定方法主要有哪些种类?各有什么特点?（指出四种以上）轴向固定：轴肩、轴环、轴套、轴端挡板、弹性档圈轴肩、轴环、轴套固定可靠，可以承受较大的轴向力；弹性档圈固定可以承受较小的轴向力；轴端挡板用于轴端零件的固定。五、计算题1、说明机构具有确定相对运动的条件，并判断机构运动是否确定？（10分）解：机构具有确定相对运动的条件是：机构的自由度数等于机构中（接受外界给定运动规律的）原动件的个数。n=3，PL=3，PH＝2机构自由度F＝3n－2PL－PH＝1，因为W＝1＝F，所以机构的运动确定。2、说明机构具有确定相对运动的条件，并判断机构运动是否确定？（15分）解答:机构具有确定相对运动的条件是：机构的自由度数等于机构中(接受外界给定运动规律的)原动件的个数。机构中，n=7，PL=9，PH=1F＝3n－2PL－PH=2＝W0，所以机构运动确定。C、G处复合铰链，E处虚约束，F处局部自由度3、计算图示机构的自由度，若含有复合铰链、局部自由度和虚约束请明确指出。（15分）解答:C处为复合铰链,则n=5,PL=7,PH=0F=3n-2PL-PH=3*5-2*7=14、计算图示机构的自由度，若含有复合铰链，局部自由度和虚约束请明确指出。（15分）5解答:F处为复合铰链,H(或I)处为虚约束,则n=6,PL=8,PH=1F=3n-2PL-PH=3*6-2*8-1=15、图示四杆机构中，已知a=62mm,b=152mm,c=122mm,d=102mm。取不同构件为机架，可得到什么类型的铰链四杆机构？（15分）解：因为最短构件与最长构件长度之和小于等于另外两构件的长度之和，满足构件的长度和条件，所以取AB为机架，得双曲柄机构；取BC或AD为机架，得曲柄摇杆机构；取CD为机架，得双摇杆机构；6、已知图示机构中，LAB=82mm，LBC=50mm，LCD=96mm，LAD=120mm问：（1）此机构中，当取构件AD为机架时，是否存在曲柄？如果存在，指出是哪一构件？（必须根据计算结果说明理由）（2）当分别取构件AB、BC、CD为机架时，各将得到什么机构？（10分）7、如图所示铰链四杆机构，已知各构件的长度LAB=50mm,LBC=110mm,LCD=80mm,LAD=100mm。（1）该机构是否有曲柄？如有，请指出是哪个构件（必须根据计算结果说明理由）；（2）当分别取构件AB、BC、CD为机架时，各将得到什么机构？（10分）解答：因为LAB+LBC=50+110=160mmLAB